[发明专利]一种低磨损高清洁牙膏用磨擦型二氧化硅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于牙膏用二氧化硅技术领域，具体涉及一种低磨损高清洁牙膏用磨擦型二氧化硅及其制备方法。

背景技术

牙膏配方中磨擦剂占有很大的比重，磨擦剂可以清除牙齿表面的污垢，好的磨擦剂不但要有洁齿去斑的作用而且不能使牙齿过多的磨损。二氧化硅是球状的多孔结构，没有尖锐的棱角不会过多的磨损牙齿，且具有物理化学性质稳定、清洁能力强、与牙膏体系相容性好、能用于透明牙膏的制备等特点，目前已被广泛应用于牙膏行业中。

薄膜清洁率（PCR）与相对齿质损耗（RDA）是衡量牙膏效用的行业公用标准，牙膏摩擦值RDA低于50的产品很难有效去除牙齿上的污渍，牙膏摩擦值RDA高于150的产品对牙釉质、牙本质和牙龈有较大的损伤，久而久之，造成牙小管暴露，导致牙齿过敏。故美国牙科协会将RDA值在150~250之间的牙膏归于具有极高摩擦并及有可能是危险的一类，且规定牙膏对牙齿硬组织磨损的RDA值上限为250。

牙膏RDA值和PCR值成正比相关性，目前市场普通摩擦型二氧化硅PCR值在80~95、RDA值在80~110；中度摩擦型二氧化硅PCR值在90~100，RDA值在130~180；高效清洁型二氧化硅PCR值在95~110，RDA值在150~220；可以看出提高RDA值相应的提高了PCR值，但是提升有限，同时RDA值超过了150，对牙齿损伤较大。目前国内关于低磨损高清洁牙膏用二氧化硅的概念还比较模糊，而QB2346-2007《牙膏用二氧化硅》标准中也没有类似的指标来限制牙膏原料对牙齿的损害。通常情况下为了达到清洁的目的相应的增加二氧化硅的RDA值（160以上）或者通过增加牙膏中磨料的添加量，不仅增加了成本，长期使用对牙齿有较大的损害。

中国专利申请CN101405055A公开了一种用于洁齿的高清洁性、低磨损、高亮度二氧化硅材料，该材料的制备方法为：第一步，硅酸钠水溶液（3~35重量%）加热到40~90℃，加入硫酸（4~35重量%）形成硅胶，然后加热至65~100℃并进行高剪切，高剪切结束加入硫酸至pH为3~10，得到硅胶浆液；第二步，往上述硅胶浆液中同时加入硫酸（4~35重量%）和硅酸钠（3~35重量%，65~100℃），加硫酸至pH为4~9，停止加酸，65~100℃下陈化10分钟。该材料洁齿制剂的RDA值为80~120，PCR值为80~120，PCR与RDA的比值为0.7~1.0，但是仍达不到低磨损高清洁的目的。因此，有必要研发一种RDA值在120~140、PCR值在120~140的低磨损高清洁二氧化硅及其制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种低磨损高清洁牙膏用磨擦型二氧化硅的制备方法，该方法通过改变反应工艺使得二氧化硅在保持较低的RDA值下还具有很高的PCR值，其PCR/RDA=0.86~1，具有低磨损高清洁的性质。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种低磨损高清洁牙膏用磨擦型二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

S1、将SiO₂:Na₂O=3.3~3.45的固体硅酸钠加压加温液化后加水分别调制浓度为0.6~0.8M的硅酸钠溶液、浓度为1~1.3M的硅酸钠溶液和浓度为1.8~2.2M的硅酸钠溶液，备用；

S2、将稀硫酸和粒径为8~15μm的二氧化硅粉体混合，高速搅拌下加入所述浓度为0.6~0.8M的硅酸钠溶液至pH值为2~3，搅拌10min，得到酸性硅溶胶，备用；

S3、往反应罐注入所述浓度为1~1.3M的硅酸钠溶液10~12m³，加入氯化钠溶液10~12m³，搅拌10min，然后加热至75~90℃，开启搅拌，加入硫酸溶液至pH值为10~11，停止加酸，加入所述酸性硅溶胶2~5m³，搅拌5min；

S4、保持温度，同时加入所述浓度为1.8~2.2M的硅酸钠溶液10~12m³和硫酸溶液，并保持过程pH值在9.0~9.5，硅酸钠溶液加入完毕后继续加入硫酸溶液至pH值到2~3，停止加酸，陈化10min，将形成的二氧化硅进行压滤，洗涤至二氧化硅滤饼的洗涤水中盐含量低于2%，通过气流干燥后用气流破碎机破碎至粒径为9~11μm，得到低磨损高清洁牙膏用磨擦型二氧化硅。

进一步的，所述步骤S2中高速搅拌的搅拌速度为34~38HZ。

进一步的，所述步骤S2中稀硫酸的浓度为1~3M。

进一步的，所述步骤S3中氯化钠溶液的质量浓度为5~8%。